Redis資料庫底層資料結構設計__C語言

最近在讀黃健宏的《Redis設計與實現》，看完了第一部分，它是採用的自底向上的介紹方法。從最底層的資料結構開始，逐個介紹所用到的資料結構，最後形成資料庫。我準備做個redis的學習筆記，這裡我就自頂向下整理一下。 伺服器中的資料庫

redis伺服器將所有資料庫儲存在伺服器狀態redis.h/redisServer結構的db數組中，db數組中的每項都是一個redis.h/redisDb的結構體，每個redisDb結構就代表一個資料庫。

struct redisServer{        ...        // 一個儲存著redisDb的數組，db中的每一項就是一個資料庫        redisDb *db;        ...}

redis是一個索引值對資料庫，每個資料庫由一個redisDb結構表示，其中redisDb結構中的字典dict儲存了資料庫中所有的索引值對。
redisDB結構體的定義

typedef struct redisDb{        ...        //儲存資料庫中所有的索引值對        dict *dict;        ...}

當我們在用戶端輸入

redis>SET msg "hello"OK

時（一般預設是在資料庫0中進行，可以通過SELECT切換資料庫），其實是建立了兩個對象，一個是鍵字串對象（因為鍵總是字串對象），另一個是值字串對象（在這裡是字串對象）。 Redis中的對象

在Redis中，是使用對象來表示資料庫中的鍵和值，鍵總是字串對象，而值的對象可以是字串對象，列表對象，雜湊對象，集合對象，有序集合對象5種。每個對象由一個redisObject結構表示，該結構中和儲存資料有關的三個屬性是type,encoding,ptr。

typedef struct redisObject{        unsigned type ;        unsigned encoding;        void *ptr;        ...}

類型type表示是上述5中對象中的哪一種，再次強調，鍵只能是字串對象（REDIS_STRING）。ptr指標指向對象實現的底層資料結構，encoding表示編碼，不同的編碼所對應的對象實現的資料結構不同。這些底層資料結構有int, embstr, 簡單的動態字串（SDS）, 字典， 雙端鏈表，壓縮列表，整數集合，跳躍表，字典等。 資料庫儲存方式

如前所述，Redis的每一個資料庫是由一個redisDb結構表示的，redisDb結構中的dict儲存了資料庫中所有的索引值對，每一個鍵是一個對象，值也是一個對象。一般將這個字典叫做鍵空間。
假如建立了一個字串：

redis>SET message "hello world"

一個列表：

redis>RPUSH alphabet "a" "b" "c"

和一個雜湊表：

redis>HMSET book name "Redis in ACtion" author "Josiah L. Carlson" publisher "Manning"

那麼資料庫的redisDb的儲存方式是如下圖所示的：

注意dict中每個鍵都是一個StringObject， 鍵所對應的值的對象隨著儲存資料的不同而不同。
book這個雜湊表的’name “Redis in ACtion” author “Josiah L. Carlson” publisher “Manning” ’在redisDb中是值，它自己又是個雜湊的對象。它可以通過ziplist（壓縮列表）來實現，又可以通過字典來實現。相當於“大字典”（鍵空間）中套“小字典”（雜湊對象的字典實現）

對於字典的結構，SDS 的結構，壓縮列表的結構，集合或者有序集合的結構將在後面整理。